Moderne zahteve po lahkih in učinkovitih izdelkih postavljajo vedno večje izzive inženirjem, saj morajo že od samega začetka izdelek optimizirati glede številnih parametrov – vzdržljivosti, zmogljivosti, teže, cene in drugih. Ker je ročno preverjanje in izračunavanje takšnih ciljev zahtevno in zamudno, imamo v SOLIDWORKS Simulation posebno vrsto analize prav za ta namen. Z orodjem Design Study lahko avtomatiziramo optimizacijo izdelka glede na več parametrov, kar pospeši razvoj, zmanjša stroške testiranja ter omogoči lažje, učinkovitejše in varnejše izdelke.
Poglejmo si, kako to poteka na primeru stenskega nosilca za škripec pri strukturni simulaciji.
Kompozitni materiali so že vrsto let nepogrešljiv del našega nabora za izdelavo najrazličnejših izdelkov. Ko govorimo o njih, si pogosto najprej predstavljamo plastične kompozite, vendar pa lahko na podoben način obravnavamo tudi različne prevleke na pločevinah. V obeh primerih gre za kombinacijo več materialov z različnimi lastnostmi, katerih cilj je doseči boljše mehanske, kemične ali estetske lastnosti končnega izdelka. Kljub temu so plastični kompoziti v praksi precej pogosteje predmet natančnih izračunov in analiz.
V nadaljevanju si bomo podrobneje ogledali, kako se definira kompozitna lupina in na kakšen način pristopimo k njenemu opisu ter izračunu.
Kalibracija materialov je ključnega pomena v sodobnem inženirskem svetu, saj omogoča natančno napovedovanje obnašanja materialov pod različnimi pogoji obremenitve, temperature ali okolja. Brez ustrezne kalibracije so simulacije nezanesljive, kar lahko vodi do napačnih odločitev v fazi načrtovanja, prekomernih varnostnih faktorjev ali celo do odpovedi izdelkov v praksi. S pravilno kalibriranimi materiali lahko inženirji optimizirajo konstrukcije, zmanjšajo stroške razvoja in povečajo varnost ter zanesljivost končnih izdelkov. V tem blogu si bomo pogledali lasntosti aplikacije Material Calibration, in napredne možnosti njene uporabe.
Vloga Process Engineer (PPL) v okolju DELMIA 3DEXPERIENCE ponuja vse ključne funkcionalnosti za definiranje, optimizacijo in preverjanje proizvodnih procesnih planov za katerikoli izdelek znotraj 3D-orientiranega okolja.
Uporabnik lahko definira proizvodno kosovnico (MBOM) z določanjem vseh potrebnih podsestavov, montažnih in preoblikovalnih korakov, določa kupljene ali lastne dele in sestave ter podrobno opiše vse povezane proizvodne poti in operacije. Te proizvodne poti in operacije se lahko uravnotežijo vzdolž proizvodne linije z optimizacijo obremenitve in uporabe virov.
V fazi definicije lahko uporabnik takoj preverja in potrjuje proizvodne načrte s korakanjem skozi celotno zaporedje izdelave in neposrednim 3D-prikazom nastajajočega izdelka, vključno z orodji in sredstvi. Ti načrti se lahko nato uporabijo v nadaljnjih fazah, kar zmanjšuje potrebo po popravkih ter omogoča nemoten prehod od koncepta do izvedbe.
Prednosti vloge Process Engineer
Zmanjšanje stroškov in tveganja
Procesni inženirji lahko odkrijejo težave v proizvodnem procesu že v fazah načrtovanja, ko so spremembe še enostavne in cenovno ugodnejše – kar prispeva k večji kakovosti procesnih planov. Zgodnje odkrivanje težav zmanjšuje tveganja za motnje v proizvodnem zaporedju, zamude pri zagonu in nedosežene kapacitete.
Skrajšanje časa vstopa na trg
Procesni inženirji lahko že v zgodnjih fazah odkrijejo in rešijo težave, povezane z izdelkom in procesom, v sodelovanju z razvojnimi inženirji in drugimi deležniki. Tako se skrajša čas procesnega inženiringa ter tudi čas do začetka proizvodnje.
Zajem in uporaba najboljših praks
Z uporabo posebnih BI (Business Intelligence) indikatorjev lahko uporabniki hitro ocenijo stanje svojih procesnih planov s prepoznavanjem neporabljenih ali nedodeljenih postavk. Načrti, ki so bili definirani in potrjeni, se lahko shranijo kot predloge v katalog za kasnejšo uporabo. Ko se viri spremenijo, se lahko ti načrti prilagodijo znotraj ciklov stalnih izboljšav.
Maksimalna izkoriščenost virov z uravnoteženjem linije
Procesni inženirji lahko optimizirajo razporeditev operacij v proizvodni liniji z upoštevanjem željenega cikličnega časa, zmanjšanjem potrebnega števila postaj in optimalno porazdelitvijo virov. Prav tako lahko ocenijo obremenjenost delavcev in izkoriščenost sredstev.
Pregled funkcionalnosti v DELMIA Manufacturing Process Planning
Avtorstvo in upravljanje proizvodnih načrtov
Procesni inženirji lahko ustvarjajo in upravljajo proizvodne podatke prek enostavnega uporabniškega vmesnika. Proizvodne postavke lahko povežejo z vsakim korakom procesa z uporabo funkcije povleci-in-spusti, pomočnikov za dodeljevanje ali neposredno v 3D-prostoru. Upravljajo lahko tudi dodeljevanje virov, zaporedje procesa in pozicijo izdelka v posamezni fazi.
3D grafični prikaz procesa
Funkcija prikaza procesnega grafa omogoča uporabnikom pregled in definicijo operacij ter njihovega zaporedja v grafu (npr. PERT). Prav tako omogoča ogled stopnje izdelave med posameznimi operacijami. Na ta način lahko uporabniki spreminjajo in optimizirajo operacijske načrte v 3D-okolju.
Virtualna gradnja za validacijo montažnega zaporedja
Procesni inženirji lahko v 3D-tlorisu v realnem času vidijo spremembe montažnega zaporedja. Med procesom snovanja proizvodnje lahko kadarkoli vizualizirajo nastajajočo sestavo po posameznih korakih. Tako lahko intuitivno preverijo zaporedje operacij, odkrijejo težave in izvedejo potrebne popravke. Omogočeno je tudi enostavno premikanje po korakih naprej in nazaj.
Uporaba proizvodnih objektov iz 3DEXPERIENCE platforme
Z uporabo platforme 3DEXPERIENCE podjetja lahko ohranijo intelektualno lastnino z shranjevanjem proizvodnih procesov na 3DEXPERIENCE platformo. To omogoča standardizacijo in uporabo obstoječega znanja. Uporabniki vloge Manufacturing Process Engineer lahko dostopajo do kataloga in vanj vključujejo proizvodne objekte pri ustvarjanju in upravljanju proizvodne strukture.
Preverjanje popolnosti in vpliva na proizvodne podatke
Z uporabo ključnih indikatorjev in barvnih kod lahko uporabnik hitro prepozna, kateri elementi so bili že porabljeni in kateri še ne. S tem lahko oceni popolnost procesa. Prav tako lahko identificira spremembe in povezane postavke, kar omogoča sprejemanje pravilnih odločitev in posodabljanje procesa.
Uravnoteženje operacij vzdolž proizvodne linije
Ročno uravnoteženje obremenitev
Z uporabo uporabniškega vmesnika Work Load Balancing lahko uporabniki ročno uravnotežijo operacije, da dosežejo želeni ciklični čas – z enostavnim povlekom operacij med delovnimi postajami. Ob vsaki spremembi se sproti preverja izkoriščenost virov in postaj.
Samodejno uravnoteženje linije
Procesni inženirji lahko samodejno uravnotežijo operacije po delovnih postajah glede na ciljni ciklični čas. Ukaz omogoča dve možnosti: porazdelitev operacij za minimalni ciklični čas ali polnjenje postaj do ciljnega časa za zmanjšanje števila postaj. Upoštevani so vsi procesni in časovni pogoji, mogoče pa je dodati tudi individualne omejitve.
Podpora za proizvodnjo mešanih modelov
Funkcija Model Mixed omogoča procesnim inženirjem načrtovanje več modelov izdelkov na eni proizvodnji liniji. Prepoznajo lahko operacije in preverijo uporabo virov za različne modele. Uporabnik lahko optimizira obremenitev delovnih postaj, delavcev in robotov z vzporednim prikazom različnih modelov in variant.
Vloga DELMIA 3DEXPERIENCE Process Engineer (PPL) predstavlja celovito rešitev za digitalno načrtovanje, optimizacijo in validacijo proizvodnih procesov. S 3D-vizualizacijo, intuitivnim upravljanjem podatkov in zmogljivimi orodji za uravnoteženje linije omogoča podjetjem zmanjšanje stroškov, hitrejši čas do začetka proizvodnje in večjo izkoriščenost virov. Hkrati spodbuja sodelovanje in zajem najboljših praks, kar podjetjem omogoča dolgoročno konkurenčno prednost.
3D Mechatronics Creator avtomatizira ustvarjanje mehatroničnih komponent z zagotavljanjem multidisciplinarnega okolja za načrtovanje, simulacijo in validacijo. Združuje mehansko, električno in programsko načrtovanje v enem poenotenem okolju.
Inovativnost v današnjem konkurenčnem okolju ni več izbira, temveč nuja. Napredne simulacijske rešitve preoblikujejo dele industrij, kot so načrtovanje, inženirstvo in proizvodnja. Takšna orodja organizacijam omogočajo razvoj učinkovitejših prototipov, znižanje stroškov ter hitrejši prihod izdelkov na trg. Z razvojem oblačnih platform in naročniških modelov je uvedba teh tehnologij postala bistveno dostopnejša, kar spodbuja tako inovacije kot tudi povečanje donosnosti naložb.
Dandanes je splošno znano, da so simulacije ključen del razvojnega postopka kateregakoli izdelka, še posebej, če so čim bolje integrirane v MODSIM potek dela. Ker si želimo čim bolj enoten in povezan proces, je najbolje izkoristiti integriran dodatek Simulation, ki omogoča enostavno izvajanje simulacij kar znotraj okolja SOLIDWORKS.
Seveda vsi izdelki nimajo enake oblike, zato so nekateri primerni za poenostavitev v mrežo nižje dimenzije. V nadaljevanju bomo predstavili uporabo 2D končnih elementov na primeru nadstreška.
Pravilna definicija materialov je ključna za izvajanje natančnih simulacij v okolju 3DEXPERIENCE, saj lastnosti materialov neposredno vplivajo na rezultate analiz, kot so trdnostne, toplotne in dinamične simulacije. Napačno ali nepopolno definirani materiali lahko vodijo do zavajajočih rezultatov, kar posledično vpliva na kakovost končnega izdelka in učinkovitost celotnega razvojnega procesa. Z dosledno in ustrezno opredelitvijo materialov se zagotovi zanesljivost simulacij, omogoča optimizacija izdelkov ter prispeva k zmanjšanju stroškov in časovnega okvira razvoja.
